一、技术背景

尼龙11（PA11）是法国Atochem公司（现更名为阿科玛公司）于1955年开发成功并投入工业化生产的，商品名为Rilsan（丽绚）。PA11是以蓖麻油为最初原料而生产的一种具有多种优异特性的尼龙类工程塑料，被广泛应用在汽车制造业、管道运输业、航空及国防工业等领域。

• 国内外发展概况

目前PA11的全世界年产量达50kt左右，较大的生产公司有法国的Atochem公司、美国的Atochem公司、德国的Dr Plata公司、比利时的Erta公司、日本的东丽、宇部兴产、三菱化成、车兴纺织等公司等，这些公司基本上使用的是法国Atochem公司的技术，因此可以说该公司长期垄断着PA11的生产技术和世界市场。

我国对PA11的研究起始于上世纪50～60年代，郑州大学、哈尔滨第二工业局技术研究所、温州化纤研究所、苏州市化工局等单位曾先后开展了PA11的小试研究工作，应用目标主要为纤维，进入上世纪90年度后，随着PA11需求量的迅速增加，北京市化工研究院、中科院长春应化所、中北大学等单位又相继开展了PA11生产技术的开发，但由于原料和聚合技术的原因，到目前国内仍然没有工业化装置生产PA11。

二、技术介绍

本院研发成功PA11连续化聚合技术，建设了300吨/年PA11生产装置，填补国内空白，为PA11产业化奠定了技术基础。

PA11是由11—氨基十一酸加热缩聚脱除水而得到，其反应方程式为：

        NH2N（CH2）10COOH —→ [NH（CH2）10CO]n＋nH2O

但是由于11-氨基十一酸难溶于水，不能像ε-己内酰胺那样制成水溶液处理，且其熔点是187℃，熔融后呈粘稠状，当加热到熔点时，就会开始脱水缩聚。由于在固体到熔融态的相变过程中伴随着缩聚反应的发生，如控制不好就会造成焦化、分解、结块，无法制得高分子量PA11。

三、技术特点

本院多年来在尼龙等工程塑料的合成及加工方面开展了大量的研究工作，取得了优异成绩，在同行业有很高的知名度。在“九五”期间，承担了国家“九五”重点科技攻关项目——300t/a PA11连续缩聚新工艺技术开发，圆满完成任务，并通过国家技术鉴定和验收，该项技术到了国内领先水平，填补了国内空白，并已经成功开发千吨级PA11生产技术，申请了一项专利。

与国内外工艺比较，本工艺有以下主要特点：

采用特殊的常压法熔融，使11-氨基十一酸能够平稳熔化成熔体，熔融过程不分解、不焦化、不结巴、具有较高的聚合活性，省去了一般常用的加压熔融再泄压造成的原料随着蒸汽排出。而且缩聚反应速度快，易于控制，能生产高分子量的PA11。该法与目前国内外工艺所采用加压法相比，即降低了物料损耗，又降低了设备要求。具有安全可靠，单体损失小，产品质量高和能耗低等优点。

采用特殊结构的预聚合釜、缩聚反应器和四螺杆真空反应挤出机组成的连续化工艺流程，比国外通用的釜式、管式缩聚反应的传热、传质效果好，其反应速度快、生产的PA11分子量分布窄，质量均匀。

所生产出的PA11树脂经PA11管生产厂试用表明，挤出的工艺性能与国外同类树脂基本相同，PA11管性能也达到使用要求。

四、应用影响

PA11是以氨基十一酸为原料制备的长碳链柔软尼龙，其亚甲基链较长，酰胺基密度低，与其它尼龙相比，它具有很低的吸水性、良好的尺寸稳定性、机械性能，耐化学性和电绝缘性能，低温（-40℃）抗冲击性能优异；具有弹性记忆效益，当外力除去时，其可以恢复至原来的形状，耐应力开裂性好，嵌入金属部件而不易开裂；而且易于加工成型，对人体无害， 可满足各种熔融粘度范围的注塑及挤出加工,成为尼龙类工程塑料的后起之秀。由于PA11具有上述之优良性能，因此它具有广泛的用途。

在汽车工业中的应用

汽车工业是当前PA11最大的应用领域，年耗用量约占其总产量的1/2，主要用作管材。由于PA11耐润滑油脂、汽油、柴油和氟里昂等，且在低温下弯曲、抗震性优异，用它制作的管子内壁光滑、阻力小，不会发生堵塞现象，可以任意弯曲，加之质轻、耐用易安装和维修，因此无论高级轿车、轻型车或载重卡车上的各种系统，如输油系统、制动系统、离合器等的软管和螺旋管等大多采用PA11制作。利用PA11有耐磨、耐水、质轻、光洁、尺寸稳定性好、抗震等一系列优点，用于制作汽车的其他零部件，如电路接合器、刮雨器、油箱及其浮标、汽化器喷嘴和联动拐把、汽油过滤网、仪表盘、保险杠、车灯遮板、手制动把、各种小齿轮、管道接头、轴套、扣环、套环、按钮等数十种零部件。此外PA11还可用做花键轴和各种弹簧的涂层、车顶棚、车门的热熔粘和剂及密封材料等。

在军械工业中的应用

 PA11是军事装备的理想材料，用它制作的军事器材能经受潮湿、干旱、严寒（-40℃以下）、酷暑（气温达70℃）、尘土、海水或含盐分的空气以及碰撞等考验，如用于制作枪托、握把、扳机护圈、降落伞盖等。用PA11制造的射击训练弹，惯性小，不跳弹；用PA11制造手榴弹外壳、尾翼，质量大为减轻，意外跌落也不会损坏尾翼。此外，部分导弹、炮弹部件及其发射装置及军用水壶和油壶、军用直升飞机油箱、枪支的子弹夹、军用通讯设施、军用钢盔衬套等，国外已采用PA11制造。

在电缆工业中的应用

 PA11因有耐磨、耐化学药品、耐潮湿、耐恶劣气候、防蛀、不受电弧渗透电流以及电解腐蚀的影响等优异性能，故常用于制作电缆护套，以提高电缆可靠性和使用寿命。它也是军用电缆、光导纤维被覆层的理想材料，在一般低电导体器材上涂上一层厚度为0.05～0.08mm的PA11，就可以起到非常好的保护作用。

在城市煤气工程中的应用

 PA11制作的煤气管道，在埋设时因质轻不需要起吊设备，接头用粘合剂粘接，操作方便。埋入地下后，耐潮湿、耐化学药品、无虫蛀，使用寿命长。

在电气工业中的应用

 PA11具有良好的介电性能和对渗透电流的阻抗作用，且尺寸稳定、抗震经撞、不易磨损、有自熄性、易于模塑等特性，被广泛用作电子电器零件，如高压断路装置连杆、限位开关、继电器开关、电线分路盘、电动机凸轮、变压器、脉冲计数器、静电伏特计等。

粉末涂料

PA11的粉末化可提高熔融性、附着性和涂膜的均一性。涂覆PA11的管件具有耐化学性、耐光性、耐磨性和防锈，且冲击性能高等优点，它既可保护钢材的结构性能又保持了耐环境的性能。PA11粉末涂料不仅提高制品的性能，而且可以改善物件的外观。

在其他工业领域中的应用

PA11在医疗器材上可用作皮下注射器、验血用具、点滴注射用三通管、避孕用具等；在农业机械上可用作播种机前叉、轮盘、喷雾器及喷头、自动扬水器等；在体育用品上用作球拍、高尔夫球拣球器触手、滑雪鞋、运动鞋鞋底、羽毛球等；除此以外，PA11还可用作钟表内的各种零件，录像机、照相机零件等。